4. Каковы причины погрешностей сквт.

Синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ) имеют четыре обмотки (рис. 16.4, а). Две из них-обмот­ки S и К - располагаются на статоре. Они сдвинуты в пространстве на 90 эл. град и имеют обычно одинаковые числа витков, обладая одинаковыми собственными сопротивлениями ( ; ). Две другие обмотки А и В располагаются на роторе. Они так же сдвинуты на 90 эл. Град между собой и имеют одинаковые параметры ( ; ).

При подключении обмотки S статора к сети переменного тока ее магнитный поток , сцепляясь с обмотками А и В ротора, наводит в них ЭДС. Так как обмотка В сдвинута на 90 эл. град относительно обмотки А, то в том случае, когда ЭДС обмотки изменяется по закону синуса от угла поворота ротора α, ЭДС обмотки В изменяется по закону cos α.

С учетом вышесказанного ЭДС обмотки В при холостом ходе ( ; ) можно выразить как

. (4.1)

При нагрузке ток обмотки В, сила которого определяется как частное от деления ЭДС на сумму собственного сопротивления обмотки В и сопротивления нагрузки :

(4.2)

создает магнитный поток , направленный по оси обмотки В. Поток можно разложить на продольную и поперечную составляющие (рис. 16.4, б): ; .

Продольная составляющая компенсируется возрастающим током первичной обмотки S. Поток по продольной оси = const. Он наводит ЭДС взаимоиндукции, практически равную ЭДС холостого хода (4.1):

. (4.3)

Поперечный поток наводит ЭДС самоиндукции , значение которой может быть выражено как

(4.4)

где

. (4.5)

Суммарная ЭДС обмотки В при нагрузке . Подставив сюда из (4.3) и из (4.4), после преобразований получим

(4.6)

ЭДС , так же как и ЭДС , при нагрузке не является гармонической функцией угла α. Отклонение от косинусоиды здесь происходит за счет члена , который появляется из-за действия поперечного потока .

Анализируя диаграмму магнитных потоков синусно-косинусного вращающегося трансформатора, представленную на рис. 16.4, б, нетрудно заметить, что поперечные потоки и обмоток рот­ора А и В направлены встречно. Это значит, что при наличии двух вторичных обмоток А и В суммарный поперечный поток при нагрузке всегда меньше, чем при наличии одной обмотки. Меньшее значение потока по поперечной оси приводит к меньшей погрешности вращающегося трансформатора.

5. Что называется первичным и вторичным симметрированием вт. Каковы условия первичного и вторичного симметрирования.

Симметрированием синусно-косинусных вращающихся трансформаторов называется подбор сопротивлений цепей статорных или роторных обмоток, при котором амплитуды ЭДС выходных обмоток изменяются строго по синусоидальному закону от угла поворота ротора. Цель любого симметрирования - уничтожение поперечного магнитного потока , который вносит погрешность в выходную характеристику. На практике различают первичное и вторичное симметрирование.

Вторичное симметрирование – это подбор таких сопротивлений цепей вторичных (роторных) обмоток, при которых отсутствует поперечный магнитный поток ( = 0). Поперечные потоки обмоток направлены встречно. Для того чтобы их сумма была равна нулю, необходимо, чтобы была равна нулю сумма поперечных составляющих МДС обмоток ( ), т.е. чтобы модули МДС и были равны:

.

Рис. 3. Схема синусно-косинусного вращающегося трансформатора при первичном и вторичном симметрировании

Условием вторичного симметрирования является равенство полных сопротивлений цепей вторичных обмоток (их симметрия):

.

Так как обычно собственные, сопротивления вторичных обмоток одинаковы ( ), то для осуществления вторичного симметрирования необходимо, чтобы сопротивление нагрузки обмотки А бы­ло равно сопротивлению нагрузки обмотки В (рис. 3):

.

Первичное симметрирование СКВТ сводится к вклю­чению в цепь квадратурной обмотки К статора вполне определен­ного сопротивления . Услови­ем первичного симметрирования является равенство (симметрия) полных сопротивлений цепей обмоток статора - возбуждения S и квадратурной К (рис. 3):

,

где , , -соответственно сопротивления источника пита­ния, линии, соединяющей источник питания с обмоткой S, и сопро­тивления, подключаемого к зажимам квадратурной обмотки К.

Обычно сопротивление линии очень мало ( = 0), а собственные сопротивления обмоток S и К равны ( ) поэтому условием первичного симметрирования является равенство

В том случае, когда СКВТ питается от источника большой мощ­ности, сопротивление которого = 0, это равенство принимает вид = 0, т. е. для осуществления первичного симметрирования до­статочно замкнуть накоротко квадратурную обмотку, что чаще всего и делается на практике.